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丙綸短纖維在紡絲溫度高(300℃以上),而且各種規(guī)格的料紡絲溫度差異很大。因此丙綸短纖維溫度的選擇和控制很重要。紡絲溫度控制過(guò)高,除可能出現(xiàn)毛絲斷頭等情況外,主要表現(xiàn)成品強(qiáng)力會(huì)有明顯下降,后拉伸也會(huì)不正常。如控制溫度太低,除可能出現(xiàn)硬頭絲、產(chǎn)生熔體裂痕外,還會(huì)使拉伸性能變差,甚至無(wú)法拉伸,被迫降低拉伸倍數(shù),或拉伸絲回縮太大造成成品伸長(zhǎng)太大。紡絲溫度控制除靠經(jīng)驗(yàn)觀察外,主要是靠測(cè)試無(wú)油絲的粘均分子量。一般情況下,對(duì)聚合體降解影響大的是保溫區(qū),因此改變?cè)搮^(qū)溫度對(duì)無(wú)油絲分子量改變較快,控制好紡絲溫度是生產(chǎn)丙綸短纖維的關(guān)鍵之一。
丙綸短纖維它是由丙烯作材料經(jīng)聚合、熔體紡絲制得的纖維。丙綸于1957年正式開(kāi)端工業(yè)化出產(chǎn),是合成纖維中的*。由于丙綸具有出產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)略,產(chǎn)品價(jià)廉,強(qiáng)度高,相對(duì)密度輕等利益,所以丙綸翻開(kāi)得很快。其時(shí)丙綸已是合成纖維的第四大品種, 是常見(jiàn)化學(xué)纖維中輕的纖維。
丙綸在大分子規(guī)劃上不含有能與染料聯(lián)絡(luò)的化學(xué)基團(tuán),所以染色比照困難。通常選用熔體著色法,將顏料制劑和聚丙烯聚合體在螺桿擠壓機(jī)中均勻地混和,經(jīng)過(guò)熔紡得到有色纖維色牢度很高。另一種方法是與丙烯酸、丙烯腈、乙烯基吡啶等共聚或接枝共聚,使聚合物大分子上引入能與染料相聯(lián)絡(luò)的極性基團(tuán),再直接用常規(guī)方法染色。在丙綸出產(chǎn)的進(jìn)程中常需要參與各種添加劑以改進(jìn)染色性、耐光性和抗燃性。
聚丙烯纖維通常采用熔體紡絲法生產(chǎn)。將聚丙烯樹(shù)脂加入立式或臥式螺桿擠出機(jī)加熱熔融,通過(guò)計(jì)量泵由噴絲頭擠出,在空氣中冷卻成纖。工業(yè)上還采用膜裂成纖(見(jiàn)化學(xué)纖維紡絲)法制得割裂和膜裂纖維。聚丙烯纖維熔體紡絲的特點(diǎn)是:①一般用單頭等螺距螺桿擠壓機(jī),為適應(yīng)成纖聚丙烯熔體粘度高,流動(dòng)性差的特點(diǎn),螺桿壓縮比要大,較小為2.8,計(jì)量段盡可能短,螺桿長(zhǎng)徑比范圍為20~26。②由于分子量大,紡絲時(shí)熔體溫度一般比熔點(diǎn)高出100~130℃,也可采用加分子量調(diào)節(jié)劑等方法以降低紡絲溫度。③冷卻成型過(guò)程中結(jié)晶速度較快,冷卻溫度宜稍低。
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聚丙烯纖維具有強(qiáng)度高、韌性好、耐化學(xué)品性和抗微生物性好及價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn),因此廣泛用于繩索、漁網(wǎng)、安全帶、箱包帶、安全網(wǎng)、縫紉線、土工布、過(guò)濾布、造紙用氈和紙的增強(qiáng)材料等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
利用聚丙烯纖維強(qiáng)度高、耐酸、耐堿、抗微生物、干濕強(qiáng)力一樣等優(yōu)良特性制造的聚丙烯機(jī)織土工布,能對(duì)建造在軟土地基上的土建工程(如堤壩、水庫(kù)、高速公路、鐵路等)起到加固作用,并使承載負(fù)荷均勻分配在土工布上,使路基沉降均勻,減少地面龜裂。建造斜坡時(shí),采用機(jī)織丙綸土工布可以穩(wěn)定斜坡,減少斜坡的坍塌,縮短建筑工期,延長(zhǎng)斜坡的使用壽命。在承載較大負(fù)載時(shí),可使用機(jī)織土工布和非織造布為基體的復(fù)合土工布。聚丙烯纖維可作為混凝土、灰泥等的填充材料,提高混凝土的抗沖擊性、防水隔熱性。
隨著化工、環(huán)保、新能源產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,作為過(guò)濾材料,聚丙烯纖維有著很好的使用前景,新技術(shù)使聚丙烯纖維過(guò)濾效率高、強(qiáng)度高、質(zhì)輕、對(duì)化學(xué)藥品穩(wěn)定性好,濾物剝離性好。因此,在制藥、化工、環(huán)保、電池等行業(yè)作為親水隔膜、離子交換隔膜等功能性產(chǎn)品,有著良好的發(fā)展勢(shì)頭,是提升聚丙烯纖維附加值的新型高科技產(chǎn)品。